ES2615388A1 - Procedure and device for the generation of continuous fibers of nanometric diameter, as well as generated nanometric fibers (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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Abstract

Procedure and device for the generation of continuous fibers of nanometric diameter, as well as generated nanometric fibers. The present invention describes a process for the generation of long fibers of nanometric diameter by the combined application of a gas jet and laser radiation. The nanometric fibers generated by said process as well as a suitable device for its implementation are also object of this invention. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA GENERACIÓN DE FIBRAS CONTINUAS DE DIÁMETRO NANOMÉTRICO, ASÍ COMO FIBRAS NANOMÉTRICAS GENERADAS PROCEDURE AND DEVICE FOR THE GENERATION OF CONTINUOUS NANOMETRIC DIAMETER FIBERS, AS WELL AS GENERATED NANOMETRIC FIBERS

5 CAMPO DE LA TÉCNICA 5 FIELD OF THE TECHNIQUE

La presente invención se enmarca dentro de las técnicas de procesamiento de materiales para producir nanomateriales, es decir, materiales en los que al menos una de sus dimensiones tiene escala nanométrica. The present invention is framed within the techniques of processing materials to produce nanomaterials, that is, materials in which at least one of its dimensions has a nanometric scale.

La técnica descrita en la presente invención permite producir fibras continuas y The technique described in the present invention allows to produce continuous fibers and

10 separadas cuyo diámetro se encuentra en la escala nanométrica y su longitud es indefinidamente larga. 10 separated whose diameter is in the nanometric scale and its length is indefinitely long.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

Existe una enorme demanda de nuevos materiales con propiedades singulares que permitan introducir avances significativos en diversos campos tecnológicos. Esta 15 demanda estimula la síntesis y aplicación de nuevos nanomateriales que satisfagan estas nuevas necesidades. De los distintos tipos de nanomateriales explorados, los materiales cuasi uni-dimensionales, tales como nanohilos y nanotubos cristalinos o nanofibras amorfas, se encuentran entre los más destacados. Ello se debe a sus notables propiedades dadas por una extraordinariamente alta relación de área There is a huge demand for new materials with unique properties that allow significant advances in various technological fields. This demand stimulates the synthesis and application of new nanomaterials that meet these new needs. Of the different types of nanomaterials explored, quasi-dimensional materials, such as nanowires and crystalline nanotubes or amorphous nanofibers, are among the most prominent. This is due to its remarkable properties given by an extraordinarily high area ratio

20 superficial respecto a su volumen y sus reducidos diámetros. Además, si las nanofibras alcanzan una longitud macroscópica, pueden servir de valioso puente entre las aplicaciones macroscópicas y las propiedades nanométricas, haciendo posible una provechosa variedad de aplicaciones de los nanomateriales. 20 superficial with respect to its volume and its reduced diameters. In addition, if nanofibers reach a macroscopic length, they can serve as a valuable bridge between macroscopic applications and nanometric properties, making possible a profitable variety of nanomaterial applications.

No obstante, la síntesis de nanohilos o nanofibras de elevadas longitudes y su However, the synthesis of nanowires or nanofibers of high lengths and their

25 integración en la producción sostenible de materiales funcionales sigue presentando importantes retos. Existen diversos métodos industriales para obtener fibras de vidrios inorgánicos o poliméricos con diámetros en el rango micrométrico (microfibras). Todos ellos conllevan la fusión del material precursor para que pueda ser estirado mediante una de las tres técnicas fundamentales que se enumeran a continuación: 1) el fibrado 25 integration into the sustainable production of functional materials continues to present important challenges. There are several industrial methods for obtaining inorganic or polymeric glass fibers with diameters in the micrometer range (microfibers). All of them entail the fusion of the precursor material so that it can be stretched by one of the three fundamental techniques listed below: 1) fibration

30 rotatorio (“rotary fiberizing”), que se basa en la centrifugación del precursor fundido a través de unos orificios practicados en un tambor que gira a alta velocidad; 2) el Rotary fiberizing, which is based on the centrifugation of the molten precursor through holes made in a drum that rotates at high speed; 2) the

soplado de un fundido (“melt blowing”), que se basa en la extrusión del material precursor fundido a través de un orificio, mientras un chorro de gas arrastra y enfría el filamento; 3) los métodos de tracción mecánica, que emplean distintas variedades de sistemas mecánicos para inducir una tensión axial en una preforma fundida que sufre una elongación uniaxial formando un filamento uniforme. Sin embargo, no es posible obtener nanofibras continuas de longitudes indefinidas con ninguno de estos métodos. melt blowing, which is based on the extrusion of molten precursor material through a hole, while a jet of gas drags and cools the filament; 3) the methods of mechanical traction, which use different varieties of mechanical systems to induce axial tension in a molten preform that undergoes a uniaxial elongation forming a uniform filament. However, it is not possible to obtain continuous nanofibers of indefinite lengths with any of these methods.

Por otro lado, el electrospinning o electroestirado es una técnica escalable para la producción de nanofibras con elevada productividad. Ésta es una técnica simple y eficiente que permite obtener nanofibras a partir de un material que debe estar en estado líquido. Por ello se ha utilizado para la obtención de nanofibras de polímeros. Sin embargo, la producción de nanofibras cerámicas es muy compleja con este método debido a su elevado punto de fusión. Por ello deben emplearse como precursores materiales sol-gel. Pero los resultados de este método no son siempre del todo satisfactorios: la calcinación del precursor sol-gel involucra ciertas desventajas, pues las nanofibras adquieren una elevada porosidad tras el proceso, lo que les confiere pobres propiedades mecánicas. En otros casos, las fibras se sueldan unas a otras durante el proceso de curado y calcinación, lo que produce una red ligada que no se puede separar, ordenar o tejer. Además, la incompatibilidad entre algunos compuestos químicos precursores del sol-gel restringe el rango de composiciones del producto final. On the other hand, electrospinning or electro-stretching is a scalable technique for the production of nanofibers with high productivity. This is a simple and efficient technique that allows nanofibers to be obtained from a material that must be in a liquid state. Therefore, it has been used to obtain polymer nanofibers. However, the production of ceramic nanofibers is very complex with this method due to its high melting point. Therefore, sol-gel materials must be used as precursors. But the results of this method are not always entirely satisfactory: the calcination of the sol-gel precursor involves certain disadvantages, since nanofibers acquire a high porosity after the process, which gives them poor mechanical properties. In other cases, the fibers are welded to each other during the curing and calcination process, which produces a bonded network that cannot be separated, sorted or knitted. In addition, the incompatibility between some sol-gel precursor chemical compounds restricts the range of compositions of the final product.

Alternativamente, la técnica de Fibrado Láser (en inglés, “Laser Spinning”. Nº de patente ES2223290B1) se presenta como un método efectivo para producir nanofibras cerámicas amorfas. Esta técnica supera las limitaciones de los métodos convencionales de producción de fibras de vidrio, pues permite la producción de nanofibras de diversas composiciones incluso de aquellas con un elevado punto de fusión, también de aquellas que generan un fundido frágil o que tienen una elevada tendencia a la devitrificación. Las nanofibras producidas con la técnica de “Laser Spinning” presentan una morfología cilíndrica, sólida y sin porosidad, separadas unas de otras, de forma que se pueden separar, ordenar y tejer. Esencialmente, la técnica de “Laser Spinning” consiste en la fusión de un pequeño volumen de un precursor sólido mediante un láser de alta potencia, mientras un chorro de gas supersónico es inyectado en la zona de fusión. Este chorro de gas arrastra el material fundido provocando su elongación y enfriamiento extremadamente rápidos, lo que produce las nanofibras amorfas con la misma composición del material precursor, en altas cantidades y en un tiempo muy corto. No obstante, esta técnica también presenta algunas limitaciones: las fibras producidas no tienen todas el mismo diámetro, sino que Alternatively, the Laser Fiber technique (in English, "Laser Spinning." Patent No. ES2223290B1) is presented as an effective method for producing amorphous ceramic nanofibers. This technique overcomes the limitations of conventional glass fiber production methods, since it allows the production of nanofibers of various compositions including those with a high melting point, also those that generate a fragile melt or have a high tendency to devitrification The nanofibers produced with the “Laser Spinning” technique have a cylindrical morphology, solid and without porosity, separated from each other, so that they can be separated, sorted and knitted. Essentially, the “Laser Spinning” technique consists in the fusion of a small volume of a solid precursor by means of a high-power laser, while a jet of supersonic gas is injected into the fusion zone. This jet of gas drags the molten material causing its extremely rapid elongation and cooling, which produces the amorphous nanofibers with the same composition of the precursor material, in high quantities and in a very short time. However, this technique also has some limitations: the fibers produced do not all have the same diameter, but

difieren unas de otras. Por otro lado, las longitudes de las nanofibras se limitan al rango del centímetro. Además, las nanofibras que se obtienen están mezcladas con pequeñas gotas de material fundido que deben ser extraídas antes de su utilización. They differ from each other. On the other hand, nanofiber lengths are limited to the centimeter range. In addition, the nanofibers obtained are mixed with small drops of molten material that must be extracted before use.

Por tanto existe la necesidad en el estado de la técnica de nuevos procedimientos que permitan fabricar fibras sólidas, continuas y no porosas, de diámetro controlado en el rango nanométrico y con longitudes indefinidamente largas. Therefore, there is a need in the state of the art for new procedures that allow the manufacture of solid, continuous and non-porous fibers, of controlled diameter in the nanometric range and with indefinitely long lengths.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención proporciona un procedimiento para la producción de fibras sólidas, continuas y no porosas, con diámetro controlado en el rango nanométrico y con longitudes indefinidamente largas. Este método se basa en la microfusión de una preforma de material precursor con un láser de alta potencia para generar un microfilamento de material fundido. A la vez, un chorro de gas alimentado de forma coaxial al microfilamento, con una alta velocidad produce su elongación y enfriamiento. The present invention provides a process for the production of solid, continuous and non-porous fibers, with controlled diameter in the nanometric range and with indefinitely long lengths. This method is based on the microfusion of a preform of precursor material with a high power laser to generate a microfilament of molten material. At the same time, a jet of gas fed coaxially to the microfilament, with a high speed produces its elongation and cooling.

En un primer aspecto la presente invención proporciona un procedimiento adecuado para la producción de nanofibras continuas caracterizado porque comprende las siguientes etapas: In a first aspect the present invention provides a suitable process for the production of continuous nanofibers characterized in that it comprises the following steps:

a) proporcionar una preforma de material precursor con forma elongada y desplazar longitudinalmente la preforma a una velocidad uniforme hacia una zona de procesamiento, a) provide a preform of elongated shaped precursor material and longitudinally move the preform at a uniform speed towards a processing zone,

b) a medida que la preforma de material precursor alcanza la zona de procesamiento, manteniendo la velocidad uniforme, aplicar de forma continua radiación laser sobre la región de la preforma que está entrando en la zona de procesamiento para calentar a una temperatura adecuada de fundido, y b) as the preform of precursor material reaches the processing zone, maintaining the uniform speed, continuously apply laser radiation on the region of the preform that is entering the processing zone to heat to a suitable melt temperature, Y

c) aplicar de manera continua gas de forma coaxial al fundido de material precursor y en el mismo sentido del desplazamiento, de modo que por acción combinada del calentamiento producido por la radiación laser y la aplicación coaxial del gas se produce en la zona de procesamiento un estiramiento uniaxial del fundido de material precursor en el sentido del desplazamiento, reduciéndose así su diámetro, y c) continuously apply gas coaxially to the melt of precursor material and in the same direction of displacement, so that by combined action of the heating produced by laser radiation and the coaxial application of the gas occurs in the processing zone a uniaxial stretching of the melt of precursor material in the direction of displacement, thus reducing its diameter, and

d) a medida que el fundido de material precursor de diámetro reducido sale de la zona de procesamiento, dicho fundido continúa estirándose d) as the melt of precursor material of reduced diameter leaves the processing zone, said melt continues to stretch

por la acción del gas coaxial y se enfría, solidificándose, hasta formar una nanofibra. by the action of the coaxial gas and it cools, solidifying, to form a nanofiber.

La ventaja de este procedimiento frente al “melt blowing” es que, en la presente invención, los procesos de calentamiento por el haz láser, así como el enfriamiento por el chorro de gas se producen mucho más rápidamente que en el “melt blowing”. Debido a ello, el calentamiento se puede realizar hasta temperaturas más elevadas sin que se produzca la ruptura del flujo por efecto de las inestabilidades o las fuerzas capilares, pues los procesos de calentamiento y enfriamiento son mucho más rápidos que los flujos de ruptura. La realización del procedimiento a temperatura más elevada conlleva, además, la ventaja de que la viscosidad del filamento fluido será más baja, por tanto la elongación se produce de forma muy rápida y, por consiguiente, se puede reducir el diámetro de la preforma de material precursor en factores inferiores a 1/1000. De esta forma se pueden alcanzar diámetros nanométricos sin que se produzca la ruptura o cristalización del filamento. The advantage of this procedure over "melt blowing" is that, in the present invention, the processes of heating by the laser beam, as well as the cooling by the gas jet occur much more rapidly than in the "melt blowing". Due to this, the heating can be carried out up to higher temperatures without the rupture of the flow due to instability or capillary forces, since the heating and cooling processes are much faster than the rupture flows. Performing the process at a higher temperature also entails the advantage that the viscosity of the fluid filament will be lower, therefore elongation occurs very quickly and, consequently, the diameter of the material preform can be reduced. precursor in factors less than 1/1000. In this way, nanometric diameters can be achieved without rupture or crystallization of the filament.

En cuanto a la técnica de “Laser Spinning” existen notables diferencias del método de realización, configuración experimental y resultados. En primer lugar, en la técnica de “Laser Spinning”, el material precursor debe tener forma de placa plana y no de cilindro como en la presente invención. En la técnica de “Laser Spinning” la acción conjunta del haz láser y el chorro de gas producen un corte o surco en una placa sólida del material precursor. El haz láser incide de forma perpendicular sobre la placa plana de material precursor y el chorro de gas incide de forma oblicua sobre la placa, formando, a su vez, un cierto ángulo con el haz láser. En dicho método, las nanofibras se producen a partir de un pequeño volumen de material fundido generado en dicho corte o surco de la placa de material precursor. En ocasiones, ello implica un escaso aprovechamiento del material precursor y un vago control de los diámetros de las nanofibras. Por el contrario, en el procedimiento de la presente invención, uno o varios haces láser irradian desde una o varias direcciones y de forma perpendicular o ligeramente oblicua una preforma elongada (por ejemplo, cilíndrica o sustancialmente cilíndrica), que es proporcionada con una velocidad uniforme. Mientras tanto, el chorro de gas envuelve la zona de procesamiento fluyendo en dirección coaxial con el filamento fundido. De esta forma, todo el volumen de la preforma de material precursor que alcanza la zona de procesamiento es transformado en una nanofibra, por lo que el aprovechamiento del material precursor es del 100%. Regarding the “Laser Spinning” technique, there are notable differences in the method of implementation, experimental configuration and results. First, in the "Laser Spinning" technique, the precursor material must be in the form of a flat plate and not a cylinder as in the present invention. In the "Laser Spinning" technique, the joint action of the laser beam and the gas stream produces a cut or groove in a solid plate of the precursor material. The laser beam strikes perpendicularly on the flat plate of precursor material and the gas stream strikes obliquely on the plate, forming, in turn, a certain angle with the laser beam. In said method, nanofibers are produced from a small volume of molten material generated in said cut or groove of the plate of precursor material. Sometimes, this implies a low use of the precursor material and a vague control of the nanofiber diameters. On the contrary, in the process of the present invention, one or more laser beams radiate from one or more directions and perpendicularly or slightly obliquely an elongated preform (for example, cylindrical or substantially cylindrical), which is provided with a uniform velocity. . Meanwhile, the gas jet wraps the processing zone flowing in coaxial direction with the molten filament. In this way, the entire volume of the precursor material preform that reaches the processing area is transformed into a nanofiber, so that the use of the precursor material is 100%.

Por otra parte, las fibras obtenidas mediante la técnica de “Laser Spinning” están acompañadas de pequeñas gotas de material fundido que es preciso extraer antes de su utilización práctica. On the other hand, the fibers obtained by the "Laser Spinning" technique are accompanied by small drops of molten material that must be removed before their practical use.

A modo de ejemplo, una preforma cilíndrica de sección circular de 600 micrómetros de diámetro y un metro de longitud se podría transformar en una fibra de 300 nanómetros de diámetro y 4106 metros. Además, el procedimiento de la presente invención permite el control preciso del diámetro de las fibras producidas mediante la adecuada selección de los parámetros de flujo del material precursor, calentamiento por el haz láser y el régimen del chorro de gas coaxial que produce su enfriamiento y elongación. As an example, a cylindrical preform with a circular section of 600 micrometers in diameter and one meter in length could be transformed into a fiber of 300 nanometers in diameter and 4106 meters. In addition, the process of the present invention allows precise control of the diameter of the fibers produced by proper selection of the flow parameters of the precursor material, heating by the laser beam and the coaxial gas jet regime that produces its cooling and elongation. .

En lo que a los resultados se refiere, esta es la única técnica conocida hasta la fecha que permite obtener nanofibras continuas de longitud indefinidamente larga de materiales con alto punto de fusión sin emplear precursores de distinta naturaleza química que el producto. En este sentido presenta una clara ventaja respecto a la técnica de electrospinning, dado que en la técnica de electrospinning deben emplearse materiales con un bajo punto de fusión o precursores químicos en forma de sol-gel. Por el contrario, en el método objeto de la presente invención, las fibras se obtienen directamente de un proceso que involucra la fusión de un material precursor con la misma composición química que el producto, por lo que no aparecen las desventajas derivadas del curado y calcinación de un precursor sol-gel. As far as the results are concerned, this is the only technique known to date that allows to obtain continuous nanofibers of indefinitely long length of materials with high melting point without using precursors of different chemical nature than the product. In this sense, it has a clear advantage over the electrospinning technique, since in the electrospinning technique materials with a low melting point or chemical precursors in the form of sol-gel should be used. On the contrary, in the method object of the present invention, the fibers are obtained directly from a process that involves the fusion of a precursor material with the same chemical composition as the product, so that the disadvantages derived from curing and calcination do not appear of a sol-gel precursor.

En un segundo aspecto, la invención se dirige a las nanofibras obtenidas según el procedimiento definido que presentan un diámetro comprendido entre 1 y 900 nm y una longitud comprendida entre 1 cm y 4x106 m. Tal como se ha indicado anteriormente, ventajosamente las nanofibras obtenidas por el procedimiento de la presente invención son sólidas, continuas y no porosas. In a second aspect, the invention is directed to the nanofibers obtained according to the defined procedure which have a diameter between 1 and 900 nm and a length between 1 cm and 4x106 m. As indicated above, the nanofibers obtained by the process of the present invention are advantageously solid, continuous and non-porous.

Concretamente, las nanofibras obtenidas por el procedimiento de la invención son sólidas, no porosas y continuas, además, no existen restricciones a la composición química del producto por incompatibilidades de los precursores. Otras ventajas del producto obtenido con la presente invención frente al electrospinning es que las fibras obtenidas están completamente separadas unas de otras y son largas y flexibles, por lo que se pueden ordenar, alinear y tejer. Specifically, the nanofibers obtained by the process of the invention are solid, non-porous and continuous, in addition, there are no restrictions on the chemical composition of the product due to incompatibilities of the precursors. Other advantages of the product obtained with the present invention over electrospinning is that the fibers obtained are completely separated from each other and are long and flexible, so that they can be ordered, aligned and knitted.

En otro aspecto la presente invención proporciona un dispositivo para la producción de fibras según el procedimiento de la invención que comprende: In another aspect the present invention provides a device for the production of fibers according to the method of the invention comprising:

a) un cabezal de procesamiento que comprende: a) a processing head comprising:

 medios para alojar una preforma de material precursor con forma  means for housing a preform of precursor shaped material

elongada y desplazarla longitudinalmente a una velocidad uniforme elongate and move it longitudinally at a uniform speed

hacia una zona de procesamiento, y towards a processing zone, and

 medios para aplicar gas de forma coaxial al material y en el mismo  means to apply gas coaxially to the material and in it

sentido del desplazamiento en y al salir de la zona de direction of travel in and out of the zone of

procesamiento; y processing Y

b) un conjunto de sistemas ópticos adecuados para focalizar radiación láser b) a set of optical systems suitable for focusing laser radiation

sobre el material precursor según entra en la zona de procesamiento. on the precursor material as it enters the processing zone.

Las fibras nanométricas obtenidas por medio del procedimiento objeto de la presente invención, pueden ser utilizadas para la confección de tejidos ignífugos, como refuerzo de polímeros para la fabricación de composites, como material soporte de diferentes tipos de células en ingeniería de tejidos, para la regeneración de huesos, para la regeneración de mucosas, para la regeneración de piel, para la regeneración de cartílago, o la fabricación de filtros activos bifuncionales y reciclables. The nanometric fibers obtained by means of the process object of the present invention, can be used for the manufacture of flame retardant fabrics, as reinforcement of polymers for the manufacture of composites, as a support material for different types of cells in tissue engineering, for regeneration. of bones, for the regeneration of mucous membranes, for the regeneration of skin, for the regeneration of cartilage, or the manufacture of bifunctional and recyclable active filters.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompañan como parte integrante de dicha descripción las siguientes figuras, en donde con carácter ilustrativo se han representado esquemáticamente los elementos fundamentales del montaje experimental de acuerdo con diferentes ejemplos prácticos. To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, the following figures are attached as an integral part of said description, where the fundamental elements of the assembly have been schematically represented as an illustration experimental according to different practical examples.

En la figura 1 se representa de forma esquemática y en sección transversal, un cabezal de procesamiento (2) de un dispositivo de acuerdo con una realización de la presente invención para la inyección de gas (4) de forma coaxial (8) con el flujo de material precursor (1). Se representan también dos haces láser (6 y 7) que irradian la preforma del material precursor en la zona de procesamiento (3) desde direcciones opuestas obteniendo un microfilamento. Se muestra también esquemáticamente la reducción del diámetro de la preforma en la zona de procesamiento (5) hasta producir a la salida una fibra nanométrica continua (9). A processing head (2) of a device according to an embodiment of the present invention for the injection of gas (4) coaxially (8) with the flow is shown schematically and in cross-section. of precursor material (1). Two laser beams (6 and 7) are also represented that radiate the preform of the precursor material in the processing zone (3) from opposite directions obtaining a microfilament. The reduction of the preform diameter in the processing area (5) is also shown schematically until a continuous nanometric fiber (9) is produced at the outlet.

En la figura 2 se representa de forma esquemática, en dos vistas correspondientes a planta y alzado, la configuración de los elementos ópticos necesarios para realizar el montaje experimental de un dispositivo de acuerdo con una realización de la presente invención. En el esquema, dos haces de radiación láser (10) y (11) son dirigidos hacia sendos espejos de reflexión total (12) y (13). La propagación de ambos haces (16) y In figure 2, the configuration of the optical elements necessary to carry out the experimental assembly of a device according to an embodiment of the present invention is schematically represented in two views corresponding to plan and elevation. In the scheme, two beams of laser radiation (10) and (11) are directed towards two mirrors of total reflection (12) and (13). The propagation of both beams (16) and

(17) (17)
es modificada por medio de sendos instrumentos ópticos idénticos (18) y (19) para lograr la irradiancia deseada sobre la preforma (14). En el esquema se muestra la preforma emergiendo del cabezal de procesamiento (15), y la zona de procesamiento irradiada por los dos haces en direcciones opuestas donde se produce la transformación de la preforma del material precursor en una fibra continua y nanométrica (20). it is modified by means of identical optical instruments (18) and (19) to achieve the desired irradiance on the preform (14). The scheme shows the preform emerging from the processing head (15), and the processing area irradiated by the two beams in opposite directions where the transformation of the preform of the precursor material into a continuous and nanometric fiber (20) occurs.

La figura 3 representa de forma esquemática en una vista en planta, un montaje experimental de un dispositivo de acuerdo con una realización de la presente invención en el que la zona de procesamiento es irradiada por tres haces láser idénticos (21), (22) y (23). Los tres haces se dirigen hacia la preforma (24) desde direcciones que forman un ángulo de 120º entre sí en el plano horizontal. La preforma Figure 3 schematically represents in a plan view an experimental assembly of a device according to an embodiment of the present invention in which the processing zone is irradiated by three identical laser beams (21), (22) and (2. 3). The three beams are directed towards the preform (24) from directions that form an angle of 120 ° to each other in the horizontal plane. Preform

(24) (24)
se encuentra concéntrica con el cabezal de procesamiento (25). La propagación de los tres haces (21), (22) y (23) es modificada por medio de sendos instrumentos ópticos idénticos (26), (27) y (28). La preforma del material precursor es transformada en una fibra continua y nanométrica (29). It is concentric with the processing head (25). The propagation of the three beams (21), (22) and (23) is modified by means of identical optical instruments (26), (27) and (28). The preform of the precursor material is transformed into a continuous and nanometric fiber (29).

La figura 4 representa de forma esquemática en una vista en planta, un montaje experimental de un dispositivo de acuerdo con una realización de la presente invención en el que la zona de procesamiento es irradiada por cuatro haces láser idénticos (30), (31), (32) y (33) que forman un ángulo de 90° entre sí en el plano horizontal. Las radiaciones láser se dirigen hacia la preforma (34) que se sitúa concéntrica al cabezal de procesamiento (35). La propagación de los cuatro haces (30), (31), (32) y (33) es modificada por medio de sendos instrumentos ópticos idénticos (36), (37), (38) y (39). La preforma del material precursor es transformada en una fibra continua y nanométrica (40). Figure 4 schematically represents in a plan view, an experimental assembly of a device according to an embodiment of the present invention in which the processing zone is irradiated by four identical laser beams (30), (31), (32) and (33) that form an angle of 90 ° to each other in the horizontal plane. The laser radiation is directed towards the preform (34) that is concentric to the processing head (35). The propagation of the four beams (30), (31), (32) and (33) is modified by means of identical optical instruments (36), (37), (38) and (39). The preform of the precursor material is transformed into a continuous and nanometric fiber (40).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION.

Procedimiento Process

La presente invención proporciona un procedimiento adecuado para la producción de nanofibras continuas de longitud indefinidamente larga caracterizado porque comprende las siguientes etapas: The present invention provides a suitable process for the production of continuous nanofibers of indefinitely long length characterized in that it comprises the following steps:

a) proporcionar una preforma de material precursor con forma elongada y a) provide a preform of elongated precursor material and

desplazar longitudinalmente la preforma a una velocidad uniforme hacia longitudinally move the preform at a uniform speed towards

una zona de procesamiento, a processing zone,

b) a medida que la preforma de material precursor alcanza la zona de procesamiento, manteniendo la velocidad uniforme, aplicar de forma continua radiación laser sobre la región de la preforma que está entrando en la zona de procesamiento para calentar a una temperatura adecuada de fundido, y b) as the preform of precursor material reaches the processing zone, maintaining the uniform speed, continuously apply laser radiation on the region of the preform that is entering the processing zone to heat to a suitable melt temperature, Y

c) aplicar de manera continua gas de forma coaxial al fundido de material precursor y en el mismo sentido del desplazamiento, de modo que por acción combinada del calentamiento producido por la radiación laser y la aplicación coaxial del gas se produce en la zona de procesamiento un estiramiento uniaxial del fundido de material precursor en el sentido del desplazamiento, reduciéndose así su diámetro, y c) continuously apply gas coaxially to the melt of precursor material and in the same direction of displacement, so that by combined action of the heating produced by laser radiation and the coaxial application of the gas occurs in the processing zone a uniaxial stretching of the melt of precursor material in the direction of displacement, thus reducing its diameter, and

d) a medida que el fundido de material precursor de diámetro reducido sale de la zona de procesamiento, dicho fundido continúa estirándose por la acción del gas coaxial y se enfría, solidificándose, hasta formar una nanofibra. d) as the melt of precursor material of reduced diameter leaves the processing zone, said melt continues to be stretched by the action of the coaxial gas and cools, solidifying, to form a nanofiber.

El material precursor, en el contexto de la presente invención, es preferentemente un vidrio inorgánico, un polímero, un material cerámico, un metal o un óxido metálico, cuyo comportamiento reológico varíe con la temperatura de tal forma que, al ser calentado por la radiación láser alcance una relación adecuada entre su viscosidad y su tensión superficial. En una realización particular, el material precursor se selecciona del grupo que consiste en sílice, vidrio base fosfato, y polímeros como ácido poliláctico (PLA) o policaprolactona (PCL). En una realización más particular, el material precursor es sílice. La viscosidad óptima para favorecer el estiramiento de la preforma de material precursor hasta una fibra nanométrica depende de las propiedades de cada material precursor. Dicha viscosidad óptima será suficientemente reducida para permitir un rápido flujo de elongación uniaxial de la preforma por efecto del arrastre del gas de proceso. Al mismo tiempo, la viscosidad se debe mantener lo suficientemente elevada como para que la tensión superficial no provoque la ruptura del filamento por la acción de las fuerzas capilares. The precursor material, in the context of the present invention, is preferably an inorganic glass, a polymer, a ceramic material, a metal or a metal oxide, whose rheological behavior varies with temperature such that, when heated by radiation laser achieves an adequate relationship between its viscosity and its surface tension. In a particular embodiment, the precursor material is selected from the group consisting of silica, phosphate base glass, and polymers such as polylactic acid (PLA) or polycaprolactone (PCL). In a more particular embodiment, the precursor material is silica. The optimum viscosity to favor the stretching of the preform of precursor material to a nanometric fiber depends on the properties of each precursor material. Said optimum viscosity will be sufficiently reduced to allow a rapid flow of uniaxial elongation of the preform as a result of the process gas entrainment. At the same time, the viscosity must be kept high enough so that the surface tension does not cause the filament to break due to the action of the capillary forces.

El material precursor puede estar en estado líquido, semi-sólido o sólido. En una realización preferida, el material precursor se encuentra en estado sólido o semisólido. No obstante, el material precursor también puede proporcionarse completamente fundido, y entonces se considera un líquido. The precursor material may be in a liquid, semi-solid or solid state. In a preferred embodiment, the precursor material is in a solid or semi-solid state. However, the precursor material can also be provided completely molten, and is then considered a liquid.

El material precursor presenta una forma elongada. En el contexto de la presente invención por “forma elongada” se entiende la forma alargada en la que una dimensión es superior a las otras dos dimensiones. Dicha forma elongada puede presentar por ejemplo una sección circular, triangular, elíptica, cuadrada, rectangular o de cualquier otro polígono. En una realización particular, la preforma del material precursor presenta una forma sustancialmente cilíndrica o sustancialmente prismática rectangular. The precursor material has an elongated shape. In the context of the present invention, "elongated shape" means the elongated shape in which one dimension is greater than the other two dimensions. Said elongated shape may, for example, have a circular, triangular, elliptical, square, rectangular or any other polygon section. In a particular embodiment, the preform of the precursor material has a substantially cylindrical or substantially rectangular prismatic shape.

En una realización particular, la preforma de material precursor es un cilindro con una sección circular que presenta un diámetro comprendido entre aproximadamente 1 μm y aproximadamente 10 mm, preferiblemente entre aproximadamente 5 μm y aproximadamente 5 mm, más preferiblemente entre aproximadamente 10 μm y aproximadamente 1 mm. En una realización preferida el diámetro de la sección está comprendido entre aproximadamente 100 µm y aproximadamente 700 µm, preferiblemente entre aproximadamente 200 µm y aproximadamente 600 µm, más preferiblemente entre aproximadamente 300 µm y aproximadamente 600 µm. En una realización preferida, la preforma de material precursor es un cilindro con una sección circular que presenta un diámetro de aproximadamente 600 µm. En otra realización preferida, el material precursor es un cilindro de sílice con una sección circular que presenta un diámetro de aproximadamente 600 µm. In a particular embodiment, the precursor material preform is a cylinder with a circular section having a diameter between approximately 1 μm and approximately 10 mm, preferably between approximately 5 μm and approximately 5 mm, more preferably between approximately 10 μm and approximately 1 mm In a preferred embodiment the diameter of the section is between about 100 µm and about 700 µm, preferably between about 200 µm and about 600 µm, more preferably between about 300 µm and about 600 µm. In a preferred embodiment, the precursor material preform is a cylinder with a circular section having a diameter of approximately 600 µm. In another preferred embodiment, the precursor material is a silica cylinder with a circular section having a diameter of approximately 600 µm.

La preforma de material precursor se proporciona o alimenta a una velocidad uniforme a la zona de procesamiento. En el contexto de la presente invención por velocidad uniforme se entiende una velocidad que se mantiene constante en todo el proceso. En una realización particular la velocidad uniforme a la que se proporciona la preforma está comprendida entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 100 µm/s, preferiblemente entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 50 µm/s, más preferiblemente entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 10 µm/s. En una realización preferida, la velocidad uniforme a la que se proporciona la preforma es de aproximadamente 1 µm/s. The preform of precursor material is provided or fed at a uniform speed to the processing zone. In the context of the present invention, "uniform speed" means a speed that remains constant throughout the process. In a particular embodiment the uniform rate at which the preform is provided is between about 0.01 and about 100 µm / s, preferably between about 0.1 and about 50 µm / s, more preferably between about 0.5 and about 10 µm / s. In a preferred embodiment, the uniform rate at which the preform is provided is approximately 1 µm / s.

A medida que la preforma de material precursor alcanza la zona de procesamiento, manteniendo la velocidad uniforme, aplicar de forma continua radiación laser sobre la región de la preforma que está entrando en la zona de procesamiento para calentar a una temperatura adecuada de fundido, obteniéndose un fundido de volumen micrométrico. En una realización particular, el material precursor es fundido y/o calentado en un volumen micrométrico comprendido entre 10 y 900 micrómetros cúbicos, preferiblemente en un volumen micrométrico comprendido entre 100 y 800 As the preform of the precursor material reaches the processing zone, maintaining the uniform speed, continuously apply laser radiation on the region of the preform that is entering the processing zone to heat to a suitable melting temperature, obtaining a Micrometric volume melt. In a particular embodiment, the precursor material is melted and / or heated in a micrometer volume comprised between 10 and 900 cubic micrometers, preferably in a micrometer volume comprised between 100 and 800

micrómetros cúbicos, más preferiblemente entre 200 y 600 micrómetros cúbicos, incluso más preferentemente entre 300 y 500 micrómetros cúbicos. cubic micrometers, more preferably between 200 and 600 cubic micrometers, even more preferably between 300 and 500 cubic micrometers.

En una realización particular, en la etapa b) del procedimiento de la invención se emplea un láser de alta potencia para fundir y/o elevar la temperatura del material precursor. Preferiblemente, la radiación láser se genera de una fuente láser seleccionada de Nd:YAG, Nd:vidrio, Nd:vanadato, Er:YAG, Yb:YAG, Tm:YAG, diodo, fibra, disco, CO2, CO, HeCd, de vapor de cobre, de Iodo, de Argón, de Kripton y láseres químicos (HF, DF). Preferiblemente, la potencia de la fuente laser es de al menos 300 W. En una realización preferida el equipo láser empleado es un láser de CO2 (=10,6 m) que emite un flujo radiante de 950W. In a particular embodiment, in step b) of the process of the invention a high power laser is used to melt and / or raise the temperature of the precursor material. Preferably, the laser radiation is generated from a selected laser source of Nd: YAG, Nd: glass, Nd: vanadate, Er: YAG, Yb: YAG, Tm: YAG, diode, fiber, disk, CO2, CO, HeCd, of copper, iodine, argon, krypton vapor and chemical lasers (HF, DF). Preferably, the power of the laser source is at least 300 W. In a preferred embodiment the laser equipment used is a CO2 laser ( = 10.6 m) that emits a radiant flow of 950W.

La radiación del láser incide sobre el material precursor desde una o varias direcciones para que sea absorbida en el material precursor de manera uniforme respecto al eje de simetría del material precursor. En una realización particular, la radiación láser de la etapa b) proviene de dos haces láser. Preferentemente, los dos haces láser son idénticos. En una realización preferida los dos haces láser se encuentran enfrentados uno a otro formando un ángulo de aproximadamente 180º. Más preferentemente, la radiación láser de la etapa b) del procedimiento proviene de dos haces láser idénticos enfrentados uno a otro formando un ángulo de aproximadamente 180º. En la figura 1 se representa de forma esquemática un cabezal de procesamiento para llevar a cabo el procedimiento de la invención donde dos haces láser irradian la preforma del material precursor en la zona de procesamiento desde direcciones opuestas. Asimismo, en la figura 2 se representa de forma esquemática la zona de procesamiento siendo irradiada por dos haces en direcciones opuestas. Laser radiation strikes the precursor material from one or more directions so that it is absorbed into the precursor material uniformly with respect to the axis of symmetry of the precursor material. In a particular embodiment, the laser radiation of stage b) comes from two laser beams. Preferably, the two laser beams are identical. In a preferred embodiment the two laser beams are facing each other forming an angle of approximately 180 °. More preferably, the laser radiation of step b) of the process comes from two identical laser beams facing each other forming an angle of approximately 180 °. A processing head for carrying out the process of the invention is shown schematically in FIG. 1 where two laser beams radiate the preform of the precursor material in the processing zone from opposite directions. Likewise, in figure 2 the processing area is shown schematically being irradiated by two beams in opposite directions.

En una realización alternativa, la radiación láser de la etapa b) proviene de tres haces láser. Preferentemente, los tres haces láser son idénticos. En una realización preferida los tres haces láser se encuentran formando un ángulo entre sí de aproximadamente 120º. Más preferentemente, la radiación láser de la etapa b) proviene de tres haces láser idénticos formando un ángulo entre sí de aproximadamente 120º. En la figura 3 se representa de forma esquemática la zona de procesamiento siendo irradiada por tres haces láser idénticos. In an alternative embodiment, the laser radiation of stage b) comes from three laser beams. Preferably, the three laser beams are identical. In a preferred embodiment, the three laser beams are at an angle of approximately 120 ° to each other. More preferably, the laser radiation of stage b) comes from three identical laser beams forming an angle of approximately 120 ° to each other. In figure 3 the processing area is schematically represented being irradiated by three identical laser beams.

En una realización alternativa, la radiación láser de la etapa b) proviene de cuatro haces láser. Preferentemente, los cuatro haces láser son idénticos. En una realización preferida los cuatro haces láser se encuentran formando un ángulo entre sí de aproximadamente 90º. Más preferentemente, la radiación láser de la etapa b) proviene de cuatro haces láser idénticos formando un ángulo entre sí de aproximadamente 90º. In an alternative embodiment, the laser radiation of stage b) comes from four laser beams. Preferably, the four laser beams are identical. In a preferred embodiment the four laser beams are at an angle of approximately 90 ° to each other. More preferably, the laser radiation of step b) comes from four identical laser beams forming an angle of approximately 90 ° to each other.

En la figura 4 se representa de forma esquemática la zona de procesamiento siendo irradiada por cuatro haces láser idénticos. In Figure 4 the processing area is schematically represented being irradiated by four identical laser beams.

La absorción de la radiación láser por el material precursor provoca la fusión extremadamente rápida del material precursor sólido o semi-sólido a una temperatura por encima del punto de fusión o transición vítrea, o bien el calentamiento del material precursor si éste ya se encuentra en estado líquido. The absorption of the laser radiation by the precursor material causes extremely fast fusion of the solid or semi-solid precursor material at a temperature above the melting point or glass transition, or the heating of the precursor material if it is already in a state liquid.

Según la etapa c) del procedimiento de la invención, se aplica de manera continua un chorro de gas de forma coaxial al fundido de material precursor y en el mismo sentido del desplazamiento. El chorro de gas es alimentado coaxialmente a una elevada velocidad, que puede ser supersónica y típicamente está comprendida entre aproximadamente 300 y aproximadamente 900 m/s, como por ejemplo aproximadamente 515 m/s, lo que equivale a 1,5 veces la velocidad del sonido. La acción combinada del calentamiento producido por la radiación laser y la aplicación coaxial del gas se produce en la zona de procesamiento un estiramiento uniaxial del fundido de material precursor en el sentido del desplazamiento, reduciéndose así su diámetro hasta obtener un microfilamento de material precursor fundido. Adicionalmente, se puede aplicar una fuerza para favorecer la formación del microfilamento. En el contexto de la presente invención, la fuerza ejercida sobre el material precursor es generalmente la fuerza de la gravedad o una fuerza externa de tracción. According to step c) of the process of the invention, a gas stream is applied continuously coaxially to the melt of precursor material and in the same direction of movement. The gas stream is coaxially fed at a high speed, which can be supersonic and is typically between about 300 and about 900 m / s, such as about 515 m / s, which is equivalent to 1.5 times the speed of the sound. The combined action of the heating produced by the laser radiation and the coaxial application of the gas produces a uniaxial stretching of the melt of the precursor material in the process zone in the direction of displacement, thus reducing its diameter until obtaining a microfilament of molten precursor material. Additionally, a force can be applied to favor microfilament formation. In the context of the present invention, the force exerted on the precursor material is generally the force of gravity or an external tensile force.

En la etapa d) del procedimiento de la invención, el microfilamento de material fundido obtenido en la etapa c), a medida que sale de la zona de procesamiento, se sigue estirando de forma continua por acción del gas coaxial que envuelve todo su perímetro. El chorro de gas a alta velocidad produce una rápida elongación y, al haber salido de la zona de acción de la radiación laser, el material fundido se enfría y se forma una fibra sólida, continua y de tamaño nanométrico. El enfriamiento de la fibra obtenida se realiza por convección de calor del flujo de gas a alta velocidad sobre la superficie de la nanofibra. In step d) of the process of the invention, the microfilament of molten material obtained in step c), as it leaves the processing area, continues to be stretched continuously by the action of the coaxial gas that surrounds its entire perimeter. The high velocity gas jet produces rapid elongation and, having left the laser radiation action zone, the molten material cools and forms a solid, continuous, nanometer-sized fiber. The cooling of the fiber obtained is carried out by convection of heat from the gas flow at high speed on the surface of the nanofiber.

En una realización particular, el suministro continuo del flujo de material precursor a la zona de procesamiento, junto con el calentamiento continuo y uniforme del mismo por el haz láser, y el flujo continuo del chorro de gas coaxial, todos ellos en la relación adecuada, establecen un régimen estacionario en el proceso de calentamiento, elongación y enfriamiento. Este régimen estacionario en la zona de procesamiento conlleva la transformación de forma continuada de la preforma del material precursor In a particular embodiment, the continuous supply of the flow of precursor material to the processing zone, together with the continuous and uniform heating thereof by the laser beam, and the continuous flow of the coaxial gas jet, all of them in the proper ratio, establish a steady state in the process of heating, elongation and cooling. This steady state in the processing zone entails the continuous transformation of the preform of the precursor material

en una fibra de diámetro nanométrico con una longitud indefinida, sólo limitada por la duración del proceso y su velocidad. in a fiber of nanometric diameter with an indefinite length, only limited by the duration of the process and its speed.

Nanofibras Nanofibers

En otro aspecto, la invención se dirige a la nanofibra obtenida según el procedimiento de la invención. En una realización particular, la nanofibra obtenida según el procedimiento de la invención presenta un diámetro nanométrico, por ejemplo un diámetro comprendido entre aproximadamente 1 y aproximadamente 900 nm, y una longitud “indefinidamente larga”, por ejemplo una longitud comprendida entre aproximadamente 1 cm y aproximadamente 4x106 m. Según realizaciones particulares, la nanofibra obtenida según el procedimiento de la invención presenta un diámetro de desde aproximadamente 1, 50 ó 100 nm hasta aproximadamente 700, 500 ó 300 nm. En una realización particular, el diámetro es de aproximadamente 300 nm. Según realizaciones particulares, la nanofibra obtenida según el procedimiento de la invención presenta una longitud de desde aproximadamente 1, 100 ó 1000 cm hasta aproximadamente 5, 10, 100 ó 1000 m. Preferiblemente la nanofibra obtenida según el procedimiento de la invención presenta un diámetro comprendido entre aproximadamente 1 y aproximadamente 500 nm y una longitud comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 5 m. In another aspect, the invention is directed to the nanofiber obtained according to the process of the invention. In a particular embodiment, the nanofiber obtained according to the process of the invention has a nanometric diameter, for example a diameter between about 1 and about 900 nm, and an "indefinitely long" length, for example a length between about 1 cm and approximately 4x106 m. According to particular embodiments, the nanofiber obtained according to the process of the invention has a diameter of from about 1, 50 or 100 nm to about 700, 500 or 300 nm. In a particular embodiment, the diameter is approximately 300 nm. According to particular embodiments, the nanofiber obtained according to the process of the invention has a length of from about 1, 100 or 1000 cm to about 5, 10, 100 or 1000 m. Preferably the nanofiber obtained according to the process of the invention has a diameter between about 1 and about 500 nm and a length between about 1 and about 5 m.

De manera ventajosa, las nanofibras obtenidas por el procedimiento de la presente invención son sólidas, continuas y no porosas. Advantageously, the nanofibers obtained by the process of the present invention are solid, continuous and non-porous.

Dispositivo Device

La presente invención proporciona un dispositivo para llevar a cabo el procedimiento de la invención para la producción de fibras continuas. Así, en un aspecto particular la invención se refiere al dispositivo para la producción de fibras según el procedimiento de la invención, que comprende: The present invention provides a device for carrying out the process of the invention for the production of continuous fibers. Thus, in a particular aspect the invention relates to the device for the production of fibers according to the process of the invention, which comprises:

a) un cabezal de procesamiento que comprende: a) a processing head comprising:

 medios para alojar una preforma de material precursor con forma  means for housing a preform of precursor shaped material

elongada y desplazarla longitudinalmente a una velocidad uniforme elongate and move it longitudinally at a uniform speed

hacia una zona de procesamiento, y towards a processing zone, and

 medios para aplicar gas de forma coaxial al material y en el mismo  means to apply gas coaxially to the material and in it

sentido del desplazamiento en y al salir de la zona de direction of travel in and out of the zone of

procesamiento; y processing Y

b) un conjunto de sistemas ópticos adecuados para focalizar radiación láser b) a set of optical systems suitable for focusing laser radiation

sobre el material precursor según entra en la zona de procesamiento. on the precursor material as it enters the processing zone.

El cabezal de procesamiento del dispositivo de la presente invención permite alojar al material precursor y trasladarlo hacia la zona de procesamiento donde tiene lugar la radiación láser sobre el material precursor. Además, el cabezal de procesamiento permite la inyección del gas de proceso de forma coaxial con el flujo de material precursor. En una realización particular el cabezal de procesamiento contiene un conducto anular por donde fluye el gas de proceso de forma coaxial al microfilamento envolviéndolo en todo su perímetro. El chorro de gas a alta velocidad produce una rápida elongación y enfriamiento del material fundido formando una fibra sólida, continua y de tamaño nanométrico. The processing head of the device of the present invention allows the precursor material to be accommodated and moved to the processing area where the laser radiation takes place on the precursor material. In addition, the processing head allows the injection of the process gas coaxially with the flow of precursor material. In a particular embodiment the processing head contains an annular conduit through which the process gas flows coaxially to the microfilament by wrapping it around its perimeter. The high speed gas jet produces a rapid elongation and cooling of the molten material forming a solid, continuous and nanometric-sized fiber.

En una realización particular, el dispositivo de la invención contiene un conjunto de sistemas ópticos que focalizan al menos una radiación láser sobre el material precursor, preferiblemente dos radiaciones láser, más preferiblemente tres radiaciones láser. Preferiblemente, el conjunto de sistemas ópticos está formado por espejos orientados para dirigir la radiación láser a la zona de procesamiento. In a particular embodiment, the device of the invention contains a set of optical systems that focus at least one laser radiation on the precursor material, preferably two laser radiation, more preferably three laser radiation. Preferably, the set of optical systems is formed by mirrors oriented to direct the laser radiation to the processing area.

La radiación láser puede provenir de cualquier equipo láser que genere una radiación con una longitud de onda adecuada para que sea absorbida y transformada en calor en el material precursor y con una potencia de emisión lo suficientemente grande como para producir el calentamiento de la preforma durante todo el proceso de elongación. En función de los materiales a procesar se seleccionará la longitud de onda adecuada y el modo de funcionamiento (continuo o pulsado). Así, en una realización particular la radiación láser en el dispositivo de la invención será continua o pulsada. The laser radiation can come from any laser equipment that generates a radiation with a wavelength suitable for it to be absorbed and transformed into heat in the precursor material and with an emission power large enough to produce heating of the preform throughout the elongation process Depending on the materials to be processed, the appropriate wavelength and operating mode (continuous or pulsed) will be selected. Thus, in a particular embodiment the laser radiation in the device of the invention will be continuous or pulsed.

En una realización particular, la radiación laser del dispositivo de la invención se selecciona de Nd:YAG, Nd:vidrio, Nd:vanadato, Er:YAG, Yb:YAG, Tm:YAG, diodo, fibra, disco, CO2, CO, HeCd, de vapor de cobre, de Iodo, de Argón, de Kripton o láseres químicos (HF, DF). In a particular embodiment, the laser radiation of the device of the invention is selected from Nd: YAG, Nd: glass, Nd: vanadate, Er: YAG, Yb: YAG, Tm: YAG, diode, fiber, disk, CO2, CO, HeCd, copper vapor, Iodo, Argon, Kripton or chemical lasers (HF, DF).

La figura 1 muestra un cabezal de procesamiento adecuado para el dispositivo de la presente invención. El material precursor (1) se alimenta de forma continua en un Figure 1 shows a processing head suitable for the device of the present invention. The precursor material (1) is fed continuously in a

conducto en el interior del cabezal de procesamiento (2). El material precursor se suministra en forma de un cilindro sólido o fundido con una velocidad de flujo controlada con precisión mediante un sistema de alimentación no descrito ni mostrado en el esquema. El cabezal de procesamiento guía la preforma del material precursor hacia la zona de procesamiento (3) manteniendo su posición coaxial alineada con el eje del cabezal (8) y limitando sus oscilaciones. Al mismo tiempo, el gas de proceso se inyecta, desde la parte trasera del cabezal de procesamiento, en un conducto anular duct inside the processing head (2). The precursor material is supplied in the form of a solid or cast cylinder with a precisely controlled flow rate by means of a feed system not described or shown in the scheme. The processing head guides the preform of the precursor material towards the processing area (3) maintaining its coaxial position aligned with the axis of the head (8) and limiting its oscillations. At the same time, the process gas is injected, from the rear of the processing head, into an annular conduit

(4) coaxial con el conducto del material precursor y que lo envuelve completamente. Dicho conducto es diseñado para realizar la expansión del gas hasta alcanzar una elevada velocidad de flujo que puede ser supersónica y que forme un chorro con bajas turbulencias a la salida del cabezal de procesamiento (5). El flujo del gas de proceso es diseñado para envolver la preforma en la zona de procesamiento produciendo un efecto de arrastre y enfriamiento muy rápidos por efecto de las elevadas fricción y convección de calor del flujo de gas a alta velocidad sobre la superficie de la preforma. (4) coaxial with the conduit of the precursor material and completely enveloping it. Said conduit is designed to carry out the expansion of the gas until a high flow rate is reached that can be supersonic and that forms a jet with low turbulence at the exit of the processing head (5). The process gas flow is designed to wrap the preform in the processing zone producing a very fast drag and cooling effect due to the high friction and heat convection of the high velocity gas flow over the surface of the preform.

En una realización particular, en el dispositivo de la invención la radiación láser proviene de dos haces láser idénticos, mas preferiblemente los dos haces láser idénticos están enfrentados uno a otro formando un ángulo de aproximadamente 180º. Preferentemente, los dos haces láser (6) y (7) con el mismo flujo radiante y la misma distribución de irradiancia de la radiación láser en sus respectivas secciones transversales, inciden sobre la preforma en la zona de procesamiento desde direcciones diametralmente opuestas. Ambos haces son dirigidos debidamente sobre la preforma del material precursor para producir una distribución de irradiancia simétrica respecto al plano medio que contiene el eje (8) y es transversal al plano de incidencia de ambos haces. La distribución de irradiancia de ambos haces sobre la preforma es ajustada mediante el conjunto de sistemas ópticos del dispositivo de la invención para lograr el calentamiento de la preforma en la zona de procesamiento. Bajo la acción combinada del calentamiento producido por los dos haces láser (6) y (7) y del arrastre producido por el chorro de gas coaxial (5), la preforma sufre una rápida elongación uniaxial en la dirección del eje (8). De esta forma se reduce su diámetro de forma continua en la zona de procesamiento (3) hasta generarse un filamento nanométrico continuo (9). Así mismo, el rápido enfriamiento que sufre este filamento en cuanto sale de la zona irradiada por los haces láser solidifica el filamento fluido formando una fibra nanométrica densa y continua. In a particular embodiment, in the device of the invention the laser radiation comes from two identical laser beams, more preferably the two identical laser beams are facing each other forming an angle of approximately 180 °. Preferably, the two laser beams (6) and (7) with the same radiant flow and the same irradiance distribution of the laser radiation in their respective cross sections, affect the preform in the processing zone from diametrically opposite directions. Both beams are duly directed on the preform of the precursor material to produce a symmetrical irradiance distribution with respect to the middle plane containing the axis (8) and is transverse to the plane of incidence of both beams. The irradiance distribution of both beams on the preform is adjusted by the set of optical systems of the device of the invention to achieve heating of the preform in the processing zone. Under the combined action of the heating produced by the two laser beams (6) and (7) and the drag produced by the coaxial gas jet (5), the preform undergoes rapid uniaxial elongation in the direction of the axis (8). In this way its diameter is reduced continuously in the processing zone (3) until a continuous nanometric filament (9) is generated. Likewise, the rapid cooling that this filament undergoes as soon as it leaves the area irradiated by the laser beams solidifies the fluid filament forming a dense and continuous nanometric fiber.

En la figura 2 se muestra un ejemplo de montaje de los elementos ópticos necesarios para producir una distribución adecuada de la irradiancia de los haces láser en la zona de procesamiento para lograr la estabilidad del proceso. Dos haces de radiación láser An example of assembly of the optical elements necessary to produce an adequate distribution of the irradiance of the laser beams in the processing area to achieve the stability of the process is shown in Figure 2. Two beams of laser radiation

(10) (10)
y (11) con la misma longitud de onda, el mismo flujo radiante y la misma distribución transversal de irradiancia se dirigen hacia sendos espejos de reflexión total and (11) with the same wavelength, the same radiant flow and the same transverse distribution of irradiance are directed towards two mirrors of total reflection

(12) (12)
y (13). Dichos espejos se emplean para facilitar el alineado de ambos haces de manera que incidan desde direcciones opuestas en la preforma del material precursor and (13). Said mirrors are used to facilitate the alignment of both beams so that they strike from opposite directions in the preform of the precursor material.

(14) (14)
y de forma simétrica respecto al eje de la misma. En este esquema se muestra la preforma emergiendo del cabezal de procesamiento (15). La propagación de ambos haces (16) y (17) es modificada por medio de sendos instrumentos ópticos idénticos and symmetrically with respect to its axis. This scheme shows the preform emerging from the processing head (15). The propagation of both beams (16) and (17) is modified by means of identical optical instruments.

(18) (18)
y (19) para lograr que la distribución de irradiancia en la zona de procesamiento sea la adecuada. Ambos instrumentos ópticos están constituidos por una combinación de lentes convergentes y/o divergentes, esféricas y/o cilíndricas situadas de tal forma que se logre la distribución de irradiancia deseada sobre la preforma (14). El calentamiento generado por la absorción de la radiación de los haces láser en el material precursor, combinado con la fricción y enfriamiento provocados por el flujo del gas de proceso (no representado en este esquema), producen la transformación de la preforma del material precursor en una fibra continua y nanométrica (20). and (19) to ensure that the distribution of irradiance in the processing area is adequate. Both optical instruments consist of a combination of convergent and / or divergent, spherical and / or cylindrical lenses positioned in such a way that the desired irradiance distribution on the preform is achieved (14). The heating generated by the radiation absorption of the laser beams in the precursor material, combined with the friction and cooling caused by the flow of the process gas (not shown in this scheme), results in the transformation of the preform of the precursor material into a continuous and nanometric fiber (20).

En una realización particular, en el dispositivo de la invención la radiación láser proviene de tres haces láser idénticos formando un ángulo entre sí de aproximadamente 120º. Como alternativa a la configuración anterior, la figura 3 representa de forma esquemática en una vista en planta, un montaje experimental en el que la zona de procesamiento es irradiada por tres haces láser idénticos. Tres haces de radiación láser (21), (22) y (23) con la misma longitud de onda, el mismo flujo radiante y la misma distribución transversal de irradiancia se dirigen hacia la preforma In a particular embodiment, in the device of the invention the laser radiation comes from three identical laser beams forming an angle of approximately 120 ° to each other. As an alternative to the previous configuration, Figure 3 schematically depicts in a plan view, an experimental assembly in which the processing area is irradiated by three identical laser beams. Three laser radiation beams (21), (22) and (23) with the same wavelength, the same radiant flux and the same transverse irradiance distribution are directed towards the preform

(24) (24)
desde direcciones que forman un ángulo de 120° entre sí en el plano horizontal, como muestra la figura. De esta forma se consigue una distribución de irradiancia en la sección transversal de la preforma más homogénea que con la configuración anterior de dos haces. En este esquema se muestra la preforma concéntrica con el cabezal de procesamiento (25). La propagación de los tres haces (21), (22) y (23) es modificada por medio de sendos instrumentos ópticos idénticos (26), (27) y (28) para lograr que la distribución de irradiancia en la zona de procesamiento sea la adecuada. Dichos instrumentos ópticos están constituidos por una combinación de lentes convergentes y/o divergentes, esféricas y/o cilíndricas situadas de tal forma que se logre la distribución de irradiancia deseada sobre la preforma (24). El calentamiento generado por la absorción de la radiación de los haces láser en el material precursor, combinado con la fricción y enfriamiento provocados por el flujo del gas de proceso (no representado en este esquema), producen la transformación de la preforma del material precursor en una fibra continua y nanométrica (29). from directions that form an angle of 120 ° to each other in the horizontal plane, as shown in the figure. In this way an irradiance distribution is achieved in the cross section of the preform more homogeneous than with the previous configuration of two beams. This scheme shows the concentric preform with the processing head (25). The propagation of the three beams (21), (22) and (23) is modified by means of identical optical instruments (26), (27) and (28) to ensure that the irradiance distribution in the processing area is the right one Said optical instruments are constituted by a combination of convergent and / or divergent, spherical and / or cylindrical lenses positioned in such a way that the desired irradiance distribution on the preform is achieved (24). The heating generated by the radiation absorption of the laser beams in the precursor material, combined with the friction and cooling caused by the flow of the process gas (not shown in this scheme), results in the transformation of the preform of the precursor material into a continuous and nanometric fiber (29).

En otra realización particular, en el dispositivo de la invención la radiación láser proviene de cuatro haces láser idénticos formando un ángulo entre sí de aproximadamente 90º. La figura 4 representa de forma esquemática en una vista en planta, otra configuración alternativa en la que la zona de procesamiento es irradiada por cuatro haces láser idénticos. Cuatro haces de radiación láser (30), (31), (32) y (33) con la misma longitud de onda, el mismo flujo radiante y la misma distribución transversal de irradiancia se dirigen hacia la preforma (34) desde direcciones que forman un ángulo de 90° entre sí en el plano horizontal, como muestra la figura. De esta forma se consigue una distribución de irradiancia en la sección transversal de la preforma más homogénea que con las configuraciones anterior de dos y tres haces. En este esquema se muestra la preforma concéntrica con el cabezal de procesamiento (35). La propagación de los cuatro haces (30), (31), (32) y (33) es modificada por medio de sendos instrumentos ópticos idénticos (36), (37), (38) y (39) para lograr que la distribución de irradiancia en la zona de procesamiento sea la adecuada. Dichos instrumentos ópticos están constituidos por una combinación de lentes convergentes y/o divergentes, esféricas y/o cilíndricas situadas de tal forma que se logre la distribución de irradiancia deseada sobre la preforma (34). El calentamiento generado por la absorción de la radiación de los haces láser en el material precursor, combinado con la fricción y enfriamiento provocados por el flujo del gas de proceso (no representado en este esquema), producen la transformación de la preforma del material precursor en una fibra continua y nanométrica (40). In another particular embodiment, in the device of the invention the laser radiation comes from four identical laser beams forming an angle of approximately 90 ° to each other. Figure 4 schematically represents in a plan view, another alternative configuration in which the processing area is irradiated by four identical laser beams. Four beams of laser radiation (30), (31), (32) and (33) with the same wavelength, the same radiant flux and the same transverse irradiance distribution are directed towards the preform (34) from directions that form An angle of 90 ° to each other in the horizontal plane, as shown in the figure. In this way an irradiance distribution is achieved in the cross section of the more homogeneous preform than with the previous configurations of two and three beams. This scheme shows the concentric preform with the processing head (35). The propagation of the four beams (30), (31), (32) and (33) is modified by means of identical optical instruments (36), (37), (38) and (39) to make the distribution The irradiance in the processing area is adequate. Said optical instruments are constituted by a combination of convergent and / or divergent, spherical and / or cylindrical lenses positioned in such a way that the desired irradiance distribution on the preform is achieved (34). The heating generated by the radiation absorption of the laser beams in the precursor material, combined with the friction and cooling caused by the flow of the process gas (not shown in this scheme), results in the transformation of the preform of the precursor material into a continuous and nanometric fiber (40).

En una realización particular, el dispositivo además comprende una fuente de radiación láser, preferiblemente dos fuentes de radiación láser. Más preferiblemente, tres o cuatro fuentes de radiación láser. In a particular embodiment, the device further comprises a source of laser radiation, preferably two sources of laser radiation. More preferably, three or four sources of laser radiation.

Tal como se usa en el presente documento, el término “aproximadamente” significa una ligera variación del valor especificado, preferiblemente dentro del 10 por ciento del valor especificado. No obstante, el término “aproximadamente” puede significar una tolerancia mayor de la variación dependiendo por ejemplo de la técnica experimental usada. Un experto en la técnica entiende dichas variaciones de un valor especificado y están dentro del contexto de la presente invención. Además, para proporcionar una descripción más concisa, algunas de las expresiones cuantitativas facilitadas en el presente documento no se cualifican con el término “aproximadamente”. Se entiende que, tanto si se usa explícitamente el término “aproximadamente” como si no, se pretende que todas las cantidades facilitadas en el presente documento se refieren al valor real dado, y también se pretende que se refieran a la aproximación a tal valor dado que se deduciría razonablemente basándose en la experiencia habitual en la As used herein, the term "approximately" means a slight variation of the specified value, preferably within 10 percent of the specified value. However, the term "approximately" may mean a greater tolerance of variation depending for example on the experimental technique used. One skilled in the art understands such variations of a specified value and is within the context of the present invention. In addition, to provide a more concise description, some of the quantitative expressions provided herein are not qualified with the term "approximately." It is understood that, whether the term "approximately" is explicitly used or not, it is intended that all amounts provided herein refer to the given actual value, and are also intended to refer to the approximation to that given value. that would be reasonably deduced based on the usual experience in the

técnica, incluyendo equivalentes y aproximaciones debido a las condiciones experimentales y/o de medición para tal valor dado. technique, including equivalents and approximations due to experimental and / or measurement conditions for such a given value.

EJEMPLO EXAMPLE

Se han producido nanofibras continuas de sílice pura con longitud indefinidamente Continuous nanofibers of pure silica with length indefinitely have been produced

5 larga, cuya sección transversal es cilíndrica y de diámetro uniforme de 300 nanómetros, a razón de 4 m/s. El material precursor fue una preforma cilíndrica de sílice pura de 600 micrómetros de diámetro que fue alimentada en la zona de procesamiento a razón de 1 μm/s. Se empleó un cabezal de procesamiento con un conducto para el gas de proceso diseñado para realizar su expansión hasta obtener un 5 long, whose cross section is cylindrical and uniform diameter of 300 nanometers, at a rate of 4 m / s. The precursor material was a cylindrical preform of pure silica of 600 micrometers in diameter that was fed into the processing zone at a rate of 1 μm / s. A processing head was used with a process gas duct designed to expand until obtaining a

10 flujo supersónico de, aproximadamente, Mach 1,5. El gas de proceso es aire comprimido suministrado a una presión manométrica de 300 kPa. El equipo láser empleado fue un láser de CO2 (λ = 10,6 μm) emitiendo en modo continuo un haz con un flujo radiante de 950 W con una distribución de irradiancia de forma gaussiana. Dicho haz se dividió en dos haces de idéntico flujo radiante, 475 W cada uno. Cada 10 supersonic flow of approximately Mach 1.5. The process gas is compressed air supplied at a gauge pressure of 300 kPa. The laser equipment used was a CO2 laser (λ = 10.6 μm) continuously emitting a beam with a radiant flow of 950 W with a Gaussian irradiance distribution. Said beam was divided into two beams of identical radiant flow, 475 W each. Every

15 haz fue dirigido hacia la zona de procesamiento mediante sendos espejos de cobre con un ángulo de 160° entre ellos en el lado de la entrada de material precursor. Antes de incidir en la zona de procesamiento, cada haz fue transformado por sendos instrumentos ópticos idénticos formados, cada uno, por una lente esférica y otra cilíndrica. Dichos instrumentos ópticos produjeron una distribución de la radiación de The beam was directed towards the processing area by means of two copper mirrors with an angle of 160 ° between them on the side of the precursor material inlet. Before entering the processing area, each beam was transformed by two identical optical instruments, each formed by a spherical lens and a cylindrical lens. Such optical instruments produced a radiation distribution of

20 cada haz en una sección aproximadamente elíptica de ejes de 30 mm y 2 mm centrada sobre la zona de procesamiento, de tal forma que la dirección del lado mayor de dicha elipse coincidía con la dirección del eje de la preforma. 20 each beam in an approximately elliptical section of 30 mm and 2 mm axes centered on the processing area, such that the direction of the greater side of said ellipse coincided with the direction of the axis of the preform.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la forma de llevarla a la práctica, sólo queda añadir que en su conjunto y partes que la Once the nature of the present invention has been sufficiently described, as well as how to put it into practice, it only remains to add that as a whole and parts that the

25 componen es posible introducir cambios de forma, materiales y de disposición siempre y cuando dichas alteraciones no varíen sustancialmente dicha invención. It is possible to introduce changes in form, materials and arrangement as long as said alterations do not substantially vary said invention.

Claims (22)

REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la producción de una nanofibra continua caracterizado porque comprende las siguientes etapas: 1. Procedure for the production of a continuous nanofiber characterized in that it comprises the following stages: 5 a) proporcionar una preforma de material precursor con forma elongada y desplazar longitudinalmente la preforma a una velocidad uniforme hacia una zona de procesamiento, 5 a) provide a preform of elongated shaped precursor material and longitudinally move the preform at a uniform speed towards a processing zone, b) a medida que la preforma de material precursor alcanza la zona de procesamiento, manteniendo la velocidad uniforme, aplicar de forma b) as the preform of precursor material reaches the processing zone, maintaining the uniform speed, apply so 10 continua radiación laser sobre la región de la preforma que está entrando en la zona de procesamiento para calentar a una temperatura adecuada de fundido, y c) aplicar de manera continua gas de forma coaxial al fundido de material precursor y en el mismo sentido del desplazamiento, 10 laser radiation continues over the region of the preform that is entering the processing zone to heat to a suitable melt temperature, and c) continuously apply gas coaxially to the melt of precursor material and in the same direction of travel, 15 de modo que por acción combinada del calentamiento producido por la radiación laser y la aplicación coaxial del gas se produce en la zona de procesamiento un estiramiento uniaxial del fundido de material precursor en el sentido del desplazamiento, reduciéndose así su diámetro, y 15 so that by combined action of the heating produced by the laser radiation and the coaxial application of the gas, a uniaxial stretching of the melt of the precursor material in the direction of travel occurs, thus reducing its diameter, and 20 d) a medida que el fundido de material precursor de diámetro reducido sale de la zona de procesamiento, dicho fundido continúa estirándose por la acción del gas coaxial y se enfría, solidificándose, hasta formar una nanofibra. D) as the melt of precursor material of reduced diameter leaves the processing zone, said melt continues to be stretched by the action of the coaxial gas and cools, solidifying, to form a nanofiber. 25 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la radiación láser de la etapa b) proviene de dos haces láser idénticos enfrentados uno a otro formando un ángulo de aproximadamente 180º. Method according to claim 1, wherein the laser radiation of stage b) comes from two identical laser beams facing each other forming an angle of approximately 180 °. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la radiación láser de la 3. The method according to claim 1, wherein the laser radiation of the 30 etapa b) proviene de tres haces láser idénticos formando un ángulo entre sí de aproximadamente 120º. 30 stage b) comes from three identical laser beams forming an angle of approximately 120 ° to each other. 4. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la radiación láser de la 4. The method according to claim 1, wherein the laser radiation of the etapa b) proviene de cuatro haces láser idénticos formando un ángulo entre sí 35 de aproximadamente 90º. step b) comes from four identical laser beams forming an angle between them of approximately 90 °.
5. 5.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material precursor se selecciona del grupo que consiste en un vidrio inorgánico, un polímero, un material cerámico, un metal y un óxido metálico. Process according to any of the preceding claims, wherein the precursor material is selected from the group consisting of an inorganic glass, a polymer, a ceramic material, a metal and a metal oxide.
6. 6.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fuente láser empleada para generar la radiación láser se selecciona entre Nd:YAG, Nd:vidrio, Nd:vanadato, Er:YAG, Yb:YAG, Tm:YAG, diodo, fibra, disco, CO2, CO, HeCd, de vapor de cobre, de Iodo, de Argón, de Kripton o láseres químicos (HF, DF). Method according to any of the preceding claims, wherein the laser source used to generate the laser radiation is selected from Nd: YAG, Nd: glass, Nd: vanadate, Er: YAG, Yb: YAG, Tm: YAG, diode, fiber, disk, CO2, CO, HeCd, copper vapor, Iodine, Argon, Kripton or chemical lasers (HF, DF).
7. 7.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el gas coaxial se aplica a una velocidad comprendida entre 300 y 900 m/s. Method according to any of the preceding claims, wherein the coaxial gas is applied at a speed between 300 and 900 m / s.
8. 8.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la preforma material precursor es un cilindro de sílice con una sección circular que presenta un diámetro de 600 µm. Method according to any one of the preceding claims, wherein the precursor material preform is a silica cylinder with a circular section having a diameter of 600 µm.
9. 9.
Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la velocidad de desplazamiento de la preforma hacia la zona de procesamiento está comprendida entre 0,01 y100 µm/s. Method according to any of the preceding claims, wherein the speed of displacement of the preform towards the processing area is between 0.01 and 100 µm / s.
10. 10.
Nanofibra obtenida según el procedimiento definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores que presenta un diámetro comprendido entre 1 y 900 nm, y una longitud comprendida entre 1 cm y 4x106 m. Nanofiber obtained according to the procedure defined in any one of the preceding claims which has a diameter between 1 and 900 nm, and a length between 1 cm and 4x106 m.
11. eleven.
Nanofibra según la reivindicación 10, que presenta un diámetro comprendido entre 1 y 500 nm, y una longitud comprendida entre 1 y 5 m. Nanofiber according to claim 10, which has a diameter between 1 and 500 nm, and a length between 1 and 5 m.
12. 12.
Dispositivo para la producción de fibras según el procedimiento definido en las reivindicaciones 1 a 6 que comprende: a) un cabezal de procesamiento que comprende: Device for the production of fibers according to the method defined in claims 1 to 6 comprising: a) a processing head comprising:
 medios para alojar una preforma de material precursor con forma elongada y desplazarla longitudinalmente a una velocidad uniforme hacia una zona de procesamiento, y  means for accommodating a preform of elongated shaped precursor material and moving it longitudinally at a uniform speed towards a processing zone, and  medios para aplicar gas de forma coaxial al material y en el mismo sentido del desplazamiento en y al salir de la zona de procesamiento; y  means for applying gas coaxially to the material and in the same direction of movement in and out of the processing area; Y b) un conjunto de sistemas ópticos adecuados para focalizar radiación láser sobre el material precursor según entra en la zona de procesamiento. b) a set of optical systems suitable for focusing laser radiation on the precursor material as it enters the processing zone.
13. 13.
Dispositivo según la reivindicación 12 en donde la radiación láser proviene de dos haces láser idénticos enfrentados uno a otro formando un ángulo de aproximadamente 180º. Device according to claim 12 wherein the laser radiation comes from two identical laser beams facing each other forming an angle of approximately 180 °.
14. 14.
Dispositivo según la reivindicación 12, en donde la radiación láser proviene de tres haces láser idénticos formando un ángulo entre sí de aproximadamente 120º. Device according to claim 12, wherein the laser radiation comes from three identical laser beams forming an angle of approximately 120 ° to each other.
15. fifteen.
Dispositivo según la reivindicación 12, en donde la radiación láser proviene de cuatro haces láser idénticos formando un ángulo entre sí de aproximadamente 90º. Device according to claim 12, wherein the laser radiation comes from four identical laser beams forming an angle of approximately 90 ° to each other.
16. 16.
Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12-15, en donde la radiación láser se genera de una fuente láser seleccionada de Nd:YAG, Nd:vidrio, Nd:vanadato, Er:YAG, Yb:YAG, Tm:YAG, diodo, fibra, disco, CO2, CO, HeCd, de vapor de cobre, de Iodo, de Argón, de Kripton y láseres químicos (HF, DF). Device according to any of claims 12-15, wherein the laser radiation is generated from a laser source selected from Nd: YAG, Nd: glass, Nd: vanadate, Er: YAG, Yb: YAG, Tm: YAG, diode, fiber , disk, CO2, CO, HeCd, copper vapor, Iodine, Argon, Kripton and chemical lasers (HF, DF).
17. 17.
Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 para la confección de tejidos ignífugos. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 for the manufacture of fire retardant fabrics.
18. 18.
Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 como refuerzo de polímeros para la fabricación de composites. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 as polymer reinforcement for the manufacture of composites.
19. 19.
Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 para la regeneración de huesos. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 for bone regeneration.
20. twenty.
Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 para la fabricación de filtros activos bifuncionales y reciclables. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 for the manufacture of bifunctional and recyclable active filters.
21. Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 como material soporte de diferentes tipos de células en ingeniería de tejidos. 21. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 as a support material for different types of cells in tissue engineering. 22. Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 para la regeneración de 5 mucosas. 22. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 for the regeneration of 5 mucous membranes. 23. Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 para la regeneración de piel. 23. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 for skin regeneration. 10 24. Uso de la nanofibra según las reivindicaciones 10 y 11 para la regeneración de cartílago. 10. Use of the nanofiber according to claims 10 and 11 for cartilage regeneration. Figura 1 Figure 1 Figura 2 Figure 2 Figura 3 Figure 3 Figura 4 Figure 4
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